Агрохимическая характеристика почв
В сухих и пустынных степях нашей страны широко распространены каштановые и бурые почвы, встречающиеся часто в комплексе с солонцами, а также с луговыми (лугово-каштановыми и каштаново-луговыми) почвами по западинам, впадинам и ложбинам. Каштановые почвы подразделяются на темно-каштановые, каштановые и светло-каштановые.
Темно-каштановые почвы характеризуются переходными признаками от черноземных к каштановым почвам. Горизонт А у них серой окраски, с мелкокомковатой структурой. Он постепенно переходит в комковато-призмовидный горизонт В. Мощность горизонта А — 25—30 см, горизонтов А+В — 50—60 см. Вскипают почвы от НС1 с глубины 55—60 см, белоглазка залегает с глубины 90—100 см, гипс — глубже 200 см. Среди темно-каштановых почв встречаются карбонатные разновидности, вскипающие в гумусовом горизонте. Темно-каштановые почвы содержат 4—5% гумуса, около 0,2% азота. Количество гумуса с глубиной постепенно уменьшается. Морфологически горизонт В выделяется слабо. Сумма обменных катионов в темно-каштановых почвах — 30—35 мг-экв, обменного кальция — 25—28, магния — около 5 мг-экв на 100 г почвы.
Реакция слабощелочная. С глубиной щелочность постепенно возрастает. Легкорастворимых солей немного, они залегают ниже 2,5 м.
Каштановые почвы распространены в более засушливых условиях, чем темно-каштановые. Почвообразующими породами в районе их распространения служат в основном карбонатные лёссовидные суглинки.
Для каштановых почв характерна серовато-каштановая окраска верхних горизонтов. Средняя мощность горизонтов А+В — 45—50 см, мощность горизонта А — около 20 см. Эти почвы вскипают от НС1 с глубины 65—70 см, гипс — ниже 1,5 м. Границы между горизонтами А и В выражены довольно четко. Горизонт В обычно уплотнен, с трещинами, каштанового цвета. Гумусовый горизонт имеет пылевато-комковатую структуру, переходящую в нижней части в комковато-призмовидную. В гумусовом горизонте каштановых почв содержится 3—4% гумуса, количество которого с глубиной постепенно уменьшается, азота в горизонте А — 0,15—0,17%. Емкость поглощения горизонта А равна 20—25 мг-экв, поглощенного кальция — 18—20, магния — 4—5, натрия — 0,05—1,5 мг-экв на 100 г почвы. Активная реакция слабощелочная. В верхней части почвенного профиля до глубины 1—1,2 м преобладают гидрокарбонаты кальция и магния, хлориды и сульфаты появляются ниже 2 м. Среди каштановых почв широко распространены солонцеватые разновидности.
Светло-каштановые почвы находятся в еще более засушливых условиях пустынной степи (полупустыни). Почвенный покров пустынно-степной зоны имеет пестрый комплексный характер. Он выражается в многократном чередовании светло-каштановых в различной степени солонцеватых почв, солонцов и перерытых карбонатных почв — сусликовин. Такие почвы сменяют одна другую через каждые 10—15 м, реже в комплексе с ними встречаются лугово-каштановые почвы, развитые по западинам, и еще реже — лугово-каштановые, каштаново-луговые больших падин и заболоченные осолоделые, а нередко и солончаковые почвы лиманов.
Светло-каштановые суглинистые почвы характеризуются светло-серовато-бурым цветом и листовато-порошистой структурой гумусового горизонта небольшой мощности (12—16 см), ниже которого до глубины 35—40 см расположен часто солонцеватый уплотненный горизонт темно-каштанового цвета. Эти почвы вскипают от НС1 с глубины 25—40 см. Их карбонатный горизонт очень плотный, с хорошо выраженной белоглазкой, начинается с глубины 50—70 см, скопления гипса — с глубины 150—180 см.
В светло-каштановых почвах полупустыни в горизонте содержится 2—3% гумуса.
Светло-каштановые несолонцеватые и слабосолонцеватые почвы до глубины 60—70 см почти лишены легкорастворимых солей. В солевом составе верхних горизонтов преобладают гидрокарбоиаты кальция и отчасти сульфаты.
В нижних горизонтах с глубины 1 м количество легкорастворимых солей постепенно возрастает, причем с глубины 100—120 см в солевом составе заметную роль играют хлориды и сульфаты натрия. Реакция верхних горизонтов слабощелочная, емкость поглощения в горизонте — 12—15 мг-экв и в горизонте — около 20 мг-экв на 100 г почвы.
В составе обменных катионов верхних горизонтов преобладает кальций, нижних горизонтов — магний. Для этих почв характерно возрастание количества в горизонте В магния и натрия. Среди светло-каштановых почв много солонцеватых разновидностей, в том числе сильносолонцеватых.
Бурые полупустынные почвы по диагностическим показателям очень близки к светло-каштановым почвам. Граница между ними в значительной степени условна. На Волго-Уральском междуречье она приблизительно проходит по границе суглинистых и супесчаных равнин и определяется в основном изменением состава почвообразующих пород.
Бурые почвы обычно содержат несколько меньше гумуса, чем светло-каштановые, они менее солонцеваты. В горизонте А бурых почв — 1,0—1,5% гумуса и 0,07—0,15% азота.
Значительно распространены в пустынной степи различного рода солонцы в виде пятен. Для солонцов характерно наличие очень плотного солонцового горизонта с призмовидно-столбчатой структурой. В средних и глубоких солонцах этот горизонт залегает соответственно глубже — на 8—10 и 15—18 см, белоглазка — с глубины 40—50, гипс — на 45—100 см.
Кроме средних и глубоких встречаются корковые солончаковые солонцы, у которых уплотненный горизонт формируется на глубине 2—3 см, а у мелких — на глубине 5—10 см. Карбонаты, гипс, растворимые соли залегают часто непосредственно под солонцовым горизонтом или на глубине 20—30 см. Количество легкорастворимых солей в солонцах достигает максимума на глубине 40—50 см, где скапливаются хлориды, отчасти сульфаты, а также гипс.
Лугово-каштановые почвы развиваются в западинах, ложбинах и падинах. Они не солонцеваты и имеют темноокрашенный гумусовый горизонт мощностью 20—40 см. Мощность горизонтов А+В доходит до 70 см. Горизонт А постепенно переходит в материнскую породу, он содержит гумуса 4—6%, а иногда и 8%. Почвы лишены легкорастворимых солей до глубины 2—3 м. Сумма поглощенных оснований — 30—40 мг-экв, преобладают кальций (25 мг-экв) и магний (5—6 мг-экв на 100 г почвы).
Лугово-каштановые почвы сильно варьируют по мощности и окраске гумусовых горизонтов, глубине вскипания от НС1, количеству гумуса И другим свойствам. Они напоминают то светлокаштановые почвы, отличаясь от них более темной окраской, то темноцветные с мощным гумусовым горизонтом, выщелоченные до глубины 1,5—2 м, каштаново-луговые почвы. Эти почвы, нередко занимающие значительные площади больших падин,— наиболее плодородные в зоне.
Источник
Почвы степей и их свойства. Какая почва в степи?
Степная почва с точки зрения хозяйственного использования является самой благоприятной площадкой. Именно такие зоны формируют основную часть продуктивного земельного фонда, хотя, конечно, не каждая степь может порадовать фермера питательным черноземом. Это подтверждают и почвы степей России, которые также представлены и засушливыми регионами, и среднегумусными северными территориями. Тем не менее в южной части страны наблюдается немало плодородных безлесных зон, которые отличаются богатством полезных веществ.
Основные характеристики степной почвы
Для всех видов степных почв характерно отсутствие лесных массивов и низкий уровень грунтовых вод. Эти факторы во многом и определили сбалансированность условий, при которых образуется данный покров. Одним из главных показателей, которые помогают квалифицировать вид степной почвы, является содержание гумуса. Например, черноземы лесостепных зон имеют более высокую мощность гумусовых горизонтов, чем обыкновенные каштановые и черноземные покровы. Для определения того, какая почва в степи будет наиболее благоприятной для сельскохозяйственной деятельности, важно учитывать и содержание других питательных веществ. Например, старопахотные районы требуют дополнительной подпитки навозом и минеральными удобрениями. Опытные фермеры рекомендуют также использовать фосфорные, а местами — азотные и калийные добавки.
Условия формирования почвы в степях
Развитие зон степных почв обычно происходит под воздействием теплого, сухого или умеренного климата. К примеру, в России образование южного степного покрова происходит при среднегодовой температуре 0. +10° С. Что касается осадков, то их среднегодовое количество варьируется от 300 до 500 мм. Наиболее обильное выпадение происходит в регионе Предкавказья, а к северной части этот уровень заметно меняется. Максимальное выпадение приходится на первую половину лета – нередко осадки в этот период носят ливневый характер, хотя почвы степи нельзя назвать чрезмерно увлажненными. Наибольшие запасы влаги наблюдаются в весеннее время, чему способствует и процесс таяния снега. Но это характерно для северных регионов, а южные степи отличаются дефицитом воды. По этой причине в некоторых областях формируется непромывной тип водного режима.
Почвообразующие породы
В России образование почвы с точки зрения пород и отложений происходит по-разному в зависимости от региона. Например, в Причерноморской низменности довольно распространены лессы, а в степях Ставропольского плато наблюдаются тяжелые лессовидные суглинки. Преобладание песчаной супеси характерно для Приволжской платформы – в этом регионе почвы степей формируются под действием элювия горных пород и желтого четвертичного суглинка. На территории Прикаспийской зоны обнаруживаются засоленные суглинки и всевозможные отложения морского происхождения.
Поскольку отсутствие лесных массивов открывает доступ ветрам, встречаются и продукты выветривания – в частности, Кулундинская равнина богата частицами коренных пород. К общим особенностям перечисленных пород, которые формируют почвы степей, можно отнести повышенное содержание легкорастворимых солей, карбоната и гипсовых элементов.
Растительный покров
Степной рельеф как таковой оказывает небольшое влияние на развитие флоры. В этом отношении следует опираться на тип почвы и внешние условия. Например, в засушливых регионах растительный покров имеет характер комплексного. Это изреженные, низкорослые растения, которые могут составлять порядка 70% от всей флоры. Темно-каштановые почвы оптимально подходят для развития разнотравья и злаковых. Это еще раз подтверждает, что в определении того, какая почва в степи лучше подходит для выращивания той или иной культуры, следует учитывать несколько факторов. В данном случае главным критерием оценки плодородия является тип почвенного покрова. В центральных регионах преобладают каштановые почвы и светло-каштановые почвы – соответственно, в этих зонах можно выращивать эфемероиды и эфемеры. В частности, цветоводы могут здесь высаживать ирисы и тюльпаны. На солонцеватых почвах нередко встречается черная полынь, камфоросма и биюргун, а увлажненные земельные покровы становятся благоприятной площадкой для пырейных растительных группировок.
Свойства рельефа
Обычно доминирует равнинный рельеф как основной для всех степных зон. Это пространства, которые практически не имеют выдающихся возвышенностей, впадин и оврагов. Вместе с этим степи не заливаются полыми водами, не заболачиваются, что также позволяет сохранять единую структуру поверхности на больших площадях. Впрочем, расчленением рельефа все же характеризуется среднерусская зона степей. Почва в этом регионе может покрываться густыми овражно-балочными сетями, что доставляет серьезные трудности при освоении целины. Также могут встречаться и небольшие блюдцеобразные понижения, но это скорее исключение из правил.
Характеристики почвы в сухих степях
Почвы такого типа отличаются наиболее выраженными недостатками степного грунта. Низкий уровень осадков, ветреность и засуха – эти и другие факторы предопределили проблемы, связанные с эксплуатацией данного покрова. Основу растительности составляет лугово-степная группа, под которой проходит процесс дернового почвообразования. Летом эфемеры и луговые растения отмирают, в результате чего почва сухих степей покрывается травяным войлоком с признаками разложения. С одной стороны, этот процесс полезен для формирования гуминовых кислот, но с другой – под действием солнечных лучей происходит обезвоживание и свертывание полезных элементов. В условиях засухи при небольшой глубине промачивания наблюдаются и процессы вымывания солей натрия, магния и кальция, в результате чего образуется горизонт почвы.
Свойства черноземной почвы степей
Развитие черноземных почв происходит на фоне обильного проявления разнотравно-степной растительности. Поэтому главной особенностью такого покрова является богатство органических веществ. В профильном разрезе черноземов можно выделить темноокрашенный насыщенный слой гумуса, который также подчеркивается характерной комковатой или зернистой структурой. Черноземные почвы степи могут содержать в больших объемах зольные элементы и азот, что является главным отличием этого покрова. Снабжение данными компонентами происходит ежегодно в процессе разложения растительного опада. Благоприятствуют этому явлению и гидротермические условия, которые провоцируют реакции в сложных перегнойных соединениях той же гуминовой кислоты.
Несколько слов в заключение
Условия формирования степных зон во многом противоречивы и по крайней мере разноплановы по своему влиянию на почвенный покров. Именно благодаря схождению противоположных факторов почвы степей и насыщаются питательными элементами. Так, засуха способствует быстрому разложению растительности, в результате чего формируется перегной. Далее под обильными осадками стимулируется и выработка гумусовых кислот, которые в дальнейшем выступают основой для развития плодородного черноземного слоя.
Источник
Природные условия почвообразования сухой степи
Границы и площадь зоны. Зона сухой степи является областью преобладания каштановых почв, а также значительного развития бурых почв.
Эта зона расположена южнее зоны черноземных степей и занимает обширную территорию, составляющую в общей сложности 1207 тыс. кв. км, или 5,4% всей площади СССР. Она охватывает северную часть Крыма, побережье Черного и Азовского морей, восточную часть Северного Кавказа, Нижнее Поволжье, южную часть Башкирской АССР, Северный Казахстан, Киргизскую и Узбекскую ССР и с перерывами, отдельными островками доходит вплоть до Восточной Сибири.
В азиатской части СССР зона каштановых почв занимает сплошную полосу от р. Урал до Алтая, простираясь с севера на юг до 700 км. Южная ее граница проходит примерно по ширине северных оконечностей Каспийского и Аральского морей и озера Балхаш. Значительная часть каштановой зоны здесь расположена на столовой и мелкосопочной возвышенности, отделяющей Западносибирскую низменность от Туранской. Большие площади каштановых почв встречаются также по долинам южного Алтая, в Баргузинских и Селенгинских степях Бурятской АССР.
Кроме равнинных пространств, каштановые почвы (а отчасти и бурые) встречаются и в горных районах, например в Семиречье, в пределах Киргизской ССР, в Туркменской ССР, где они являются уже представительницами вертикальных почвенных зон. К нижним частям склонов приурочены светло-каштановые почвы; по мере же поднятия в горы светло-каштановые почвы сменяются темно-каштановыми.
Каштановые почвы как особый тип почв, образовавшийся под воздействием растительности сухих степей, впервые были выделены В. В. Докучаевым в 1883 г.
Климат. Климат зоны каштановых и бурых почв в целом континентальный, жаркий и сухой. Средняя годовая температура в европейской части СССР составляет около 5—9°, в азиатской 3—4°; в Забайкалье она снижается до —2,6°. В Восточном Казахстане морозы нередко доходят до —40°. В ряде районов Забайкалья в каштановых почвах на глубине около 2 м обнаруживается слой вечной мерзлоты.
Вместе с тем климат зоны каштановых и бурых почв характеризуется ограниченным количеством атмосферных осадков, не превышающим 200—350 мм в год, очень жарким летом со средней температурой дня 20—25°, низкой относительной влажностью воздуха и чрезвычайно сильным испарением влаги из почвы.
Иллюстрацией к сказанному могут служить метеорологические данные, помещенные в табл. 67.
Из этих данных видно, что испарение в условиях сухой степи значительно преобладает над поступлением влаги в почву, в связи с чем, следовательно, промачивание почв атмосферными осадками совершается в очень ограниченных размерах. В более южных районах зоны испарение достигает 1000—1200 мм и превышает количество атмосферных осадков в 3—4 раза.
Зимы здесь малоснежны, с сильными и частыми ветрами, вследствие чего на повышенных участках рельефа снег почти полностью отсутствует. Летом наблюдаются суховеи, сильно иссушающие почву. Сухость и континентальность климата значительно возрастают в восточных и южных районах зоны.
Продолжительность вегетационного периода в среднем составляет около 230 дней, в восточных районах он значительно короче — до 170 дней.
Почвообразующие породы. В качестве почвообразующих пород для каштановых и бурых почв служат самые разнообразные отложения: красно-бурые глины, лёсс, осадки аралокаспийской трансгрессии, представленные глинами, суглинками, песками и др.
При этом в западной части зоны, в пределах Причерноморской низменности и Присивашья, преобладают лёссы и лёссовидные глины. Наиболее распространенными породами в Заволжской сыртовой равнине являются лёссовидные суглинки и глины, в районе возвышенности Общий Сырт — преимущественно элювиально-делювиальные продукты выветривания мергелей, глин и известняков мелового и третичного периодов.
Обширная Прикаспийская низменность, расположенная к востоку от Ергеней и к югу от сыртовой равнины Заволжья, сложена главным образом толщей морских четвертичных осадков — глин, суглинков и песков. К востоку от Прикаспийской низменности в области невысокой горной гряды Мугоджар в качестве почвообразующих пород чаще всего выступают щебенчатый элювий и делювий.
Далее к востоку Тургайская столовая равнина и Казахская складчатая страна характеризуются преобладанием третичных морских и континентальных отложений в виде глин, суглинков, мергелей и конгломератов.
В самой южной части Западносибирской низменности, в Кулундинской впадине, каштановые почвы развиваются на древнеаллювиальных, аллювиальных и делювиальных отложениях самого различного механического состава. Указанные породы, за исключением лёссов, нередко отличаются значительной соленосностью.
Рельеф. Преобладающим типом рельефа в области распространения каштановых и бурых почв является плоская или слабоволнистая равнина. Но на этом однообразном равнинном фоне часто встречаются различного рода незначительные, едва заметные на глаз понижения, западины и блюдца, которые создают большую пестроту в микрорельефе. Эти, на первый взгляд не существенные особенности пустынно-степной зоны, в действительности играют в почвообразовании большую роль.
Наличие неровностей обусловливает неравномерное распределение атмосферной влаги на поверхности, а различие в увлажнении неизбежно приводит к развитию почвенных разновидностей. Этим объясняется та своеобразная комплексность, которая является весьма характерной для почвенного покрова сухой степи: на сравнительно незначительных площадях здесь можно встретить и каштановые, и бурые почвы, и солончаки, и солонцы.
Более расчлененный и холмистый рельеф наблюдается в районе Приволжской возвышенности Ергеней, Заволжской возвышенности Общий Сырт и в районе невысокой горной гряды Мугоджар, представляющей южное продолжение Уральских гор.
Значительной расчлененностью рельефа характеризуется Тургайская столовая равнина, а также Казахская складчатая страна, где на фоне увалисто-волнистой равнины разбросано большое количество мелких сопок и островных низких гор.
Распространены каштановые почвы в Минусинской впадине, имеющей волнистый рельеф и редкие сопки, и затем в южном Забайкалье, где каштановые почвы залегают в межгорных котловинах, занимая их днища и прилегающие к ним склоны с высотными отметками до 500—800 м над уровнем моря.
Растительность. Растительный покров сухой степи по сравнению с черноземной зоной значительно беднее по видовому составу и отличается изреженностью травостоя. В северной части зоны каштановых почв, где влаги выпадает несколько больше, чем в южных, наиболее засушливых районах, растительность представлена ассоциациями типчаково-ковыльных степей. Несколько южнее преобладающее место занимают полынно-ковыльно-типчаковые и полынно-типчаковые группировки. Наиболее распространенными из них являются типчак, мелкий ковыль, тонконог, мятлик луковичный, ксерофильный полукустарничек—белая полынь и другие, образующие в большинстве случаев сплошной травянистый покров.
Однако чем дальше на юг, тем скуднее становится растительность, и уже в области бурых почв, например, преобладающее положение занимают такие «сухолюбы», как белая полынь, веничник, ромашник, гвоздика, серпуха, камфоросма, прутняк и другие, которые, развиваясь в виде небольших обособленных кустов, не способны образовывать сплошного травянистого дерна. В изреженном травостое заметное развитие имеют лишайники и сине-зеленые водоросли.
Существенной особенностью растительности сухой степи является преобладание массы подземных органов над массой надземных органов растений.
Так, например, по данным М. Н. Першиной, вес надземной массы растений белополынно-ковыльно-типчаковой ассоциации составляет только около 7б части веса корневой массы. Таким образом, поступление в почву органического вещества в каштановой зоне идет преимущественно за счет корневых систем растений.
В связи со слабым и неглубоким промачиванием почвы значительная часть корней сосредоточена в поверхностном слое мощностью 10—15 см; глубже количество корней резко уменьшается.
В связи с ограниченным весенним запасом воды в почвах растительность развивается слабо и затем с наступлением жаркого лета быстро выгорает.
Слабое развитие растительности в сухой степи служит одной из причин малого накопления перегноя в почвах.
Таковы в основных чертах современные природные условия области сухой и пустынной степи, под влиянием которых развиваются каштановые и бурые почвы.
При этом каштановые почвы распространены в северной части зоны, непосредственно примыкающей к черноземам; бурые занимают южную часть зоны, являясь переходным образованием к почвам пустынных степей. На этом основании зону сухих степей можно разделить на 2 подзоны — подзону каштановых почв и подзону бурых почв. Наиболее обширной из них является подзона каштановых почв.
Гаркуша, И.Ф. Почвоведение/ И.Ф. Гаркуша.- Л.: Издательство сельскохозяйственной литературы, журналов и плакатов, 1962.- 448 с.
Источник